[发明专利]一种激光熔覆涂层材料及其应用

说明书

本发明涉及一种激光熔覆涂层材料及其应用。本发明选用TiO₂粉末、ZrC粉末和CeO₂粉末，通过激光熔覆工艺在医用不锈钢表面制备TiO₂‑ZrC‑CeO₂复合涂层，其中，选取TiO₂作为涂层的基础材料可以保证复合涂层的生物相容性，添加适量的ZrC可以提高复合涂层的硬度，少量的CeO₂则可以同时提高复合涂层的耐腐蚀性能及生物相容性。该复合涂层材料应用于医用吻合器领域可以极大地优化其表面性能。

技术领域

本发明涉及涂层材料领域，具体涉及一种激光熔覆涂层材料及其应用。

背景技术

吻合器是外科手术中使用的替代传统手工缝合的医疗器械，它主要用于实现对病变组织的切除和器官功能重建，在临床上广泛应用于不同的组织和器官，包括胃、肠和食道等。吻合器的使用可缩短手术时间，加快器官功能的恢复，从而缩短患者的住院时间。例如，传统的缝线需要2-3天才能恢复正常的胃肠蠕动，而使用吻合器只需要12-18h即可。

根据标准YY/T0245《吻（缝）合器通用技术条件》，吻合器主要的技术要求包括硬度、耐腐蚀性能和生物性评价等。针对该标准，有必要设计一种硬度、耐腐蚀性能和生物性都优异的医用吻合器。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供激光熔覆涂层材料，该涂层材料具有优异的硬度、耐腐蚀性和生物相容性，可应用于医用吻合器。

本发明提供了一种激光熔覆涂层材料，所述激光熔覆涂层材料的制备过程包括以下步骤：

用砂纸对医用不锈钢基体进行打磨除锈处理，再用无水乙醇擦拭干净，然后烘干待用；

将TiO₂粉末、ZrC粉末和CeO₂粉末均匀混合，选用同步送粉激光熔覆法在不锈钢基体表面制备TiO₂-ZrC-CeO₂复合涂层，涂层制备时激光功率为1500-1600W，扫描速度为380-400mm/min，送粉速度为8-10g/min，氩气流量10-12L/min，光斑直径2.5-3mm，混合粉末中ZrC粉末的含量为13-32wt%，CeO₂粉末的含量为5-7wt%，余量为TiO₂粉末；

用砂纸逐级打磨TiO₂-ZrC-CeO₂复合涂层，然后用抛光液进行机械抛光，最后在丙酮中超声清洗。

优选地，所述不锈钢基体的尺寸为10×10×5mm。

优选地，所述粉末均通过雾化制粉法制得。

优选地，所述雾化制粉法包括将TiO₂、ZrC或CeO₂的一种放入熔炼炉中加热熔融，将熔融物导入中间包内，在高压氮气的保护下，通过雾化法得到相应的粉末，并筛选出粒径为100-200μm的粉末材料。

优选地，所述抛光液包括Al₂O₃微粒。

进一步地，本发明还提供了一种激光熔覆涂层材料的应用，即将上述涂层材料应用于医用吻合器。

本发明选用TiO₂粉末、ZrC粉末和CeO₂粉末，通过激光熔覆工艺在医用不锈钢表面制备TiO₂-ZrC-CeO₂复合涂层，其中，选取TiO₂作为涂层的基础材料可以保证复合涂层的生物相容性，添加适量的ZrC可以提高复合涂层的硬度，少量的CeO₂则可以同时提高复合涂层的耐腐蚀性能及生物相容性。该复合涂层材料应用于医用吻合器领域可以极大地优化其表面性能。

具体实施方式